CN104618184B - 以太类专线网络侧参数分析系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种以太类专线网络侧参数分析系统，包括：第一测试单元、第一数据分析单元、第二测试单元、第二数据分析单元和显示单元，其中，第一测试单元，与第一数据分析单元相耦接；第一数据分析单元，分别与第一测试单元、第二数据分析单元和显示单元相耦接；第二测试单元，与所述第二数据分析单元相耦接；第二数据分析单元，分别与第一数据分析单元、第二测试单元和显示单元相耦接；显示单元，分别与第一数据分析单元和第二数据分析单元相耦接。本申请还公开了一种以太类专线网络侧参数分析方法。经本发明的系统和方法分析后输出的数据是直接可读的，直观反应测试专线的网络侧净容量、网络侧开销头长度和桶深度，具有直接意义。

Description

以太类专线网络侧参数分析系统及方法

技术领域

本发明属于通信测试领域，涉及一种以太类专线网络测试参数分析的方法及系统。

背景技术

在网络的开通过程中，客户经常要让网络施工方出据网络开通的性能测试报告，RFC2544是经常用到的国际以太网测试标准，我们通常在专线的UNI上对RFC 2544定义的参量进行测定。然而对于以太类专线，除了关心RFC 2544定义的4个指标外，还有3个参数，是客观存在的，也是我们需要关心的，分别是网络侧净容量、网络侧开销头长度和桶深度。由于这三个参数都是NNI上属性，也就是网络侧的，掌握这些参数，将有助于今后研究各种以太专线的工作原理，以及各厂家，各型号设备性能异同。

以太专线的NNI侧的主要完成功能是线路侧封装和限制速率。

说到封装，就会关心封装的开销头长度—不同的封装类型下、同一封装的不同模式下、以及NNI对VLAN标签的不同处理方式下，都会有不同的开销头长度，当然，还要考虑开销头部分是否占用网络侧带宽资源等问题。

而对于速率限制，会涉及两个参数，净带宽和桶尺寸。带宽，在UNI上测得的2544吞吐量是一个相对的值，而这里的净带宽指的是网络侧带宽资源量，是一个绝对的数值，不随测试帧长、封装率而变化。桶尺寸也是一个绝对量，而UNI上测得的2544背靠背却是一个相对量，因为相同的桶尺寸，在专线带宽和端口速率不同的情况下，测出的背靠背值是完全不同的。

基于此，网络侧净容量、网络侧开销头长度、和桶深度三者对于一条以太类专线，属于绝对参数。如果两条专线的绝对参数完全相等，那么它们在逻辑上被认为是完全相同的两条专线。

现有技术中测试结果是一组不可读的数据，测试人员不易直观其含义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种以太类专线网络侧参数分析系统，包括：第一测试单元、第一数据分析单元、第二测试单元、第二数据分析单元和显示单元，其中，

所述第一测试单元，与所述第一数据分析单元相耦接，用于测试第一测试帧长L1和第二测试帧长L2，以及与其对应的吞吐量TH1和TH2，发送至所述第一数据分析单元；

所述第一数据分析单元，分别与所述第一测试单元、第二数据分析单元和显示单元相耦接，用于接收所述第一测试单元发送的第一测试帧长L1、第二测试帧长L2、吞吐量TH1和TH2，通过下列方程组计算得出净容量V和封装开销H，

TH1＝V×L1/(L1+H)/[L1/(L1+20)]，

TH2＝V×L2/(L2+H)/[L2/(L2+20)]；

将计算得出的净容量V和封装开销H分别发送至所述第二数据分析单元和显示单元；

所述第二测试单元，与所述第二数据分析单元相耦接，用于测试第三测试帧长L3及测试帧数量N和背靠背突发时间t，发送至所述第二数据分析单元；

所述第二数据分析单元，分别与所述第一数据分析单元、第二测试单元和显示单元相耦接，用于接收所述第一数据分析单元发送的净容量V和封装开销H，接收所述第二测试单元发送的第三测试帧长L3、测试帧数量N和背靠背突发时间t，通过下列公式计算得出桶的尺寸B：

B＝[N×(L3+H)×8-V×1000×1000×t]/8，

将计算得出同的尺寸B发送至所述显示单元；

所述显示单元，分别与所述第一数据分析单元和第二数据分析单元相耦接，用于分别接收所述第一数据分析单元发送的净容量V和封装开销H、第二数据分析单元发送的桶的尺寸B，进行显示。

优选地，所述第一测试帧长L1，进一步为64字节。

优选地，所述第二测试帧长L2，进一步为1518字节。

优选地，所述第三测试帧长L3，进一步为1518字节。

优选地，所述第一测试单元和第二测试单元，进一步为具有RFC2544功能的仪表。

本发明还提供一种应用上述系统进行以太类专线网络侧参数分析方法，包括以下步骤：

步骤1)第一测试单元测试第一测试帧长L1和第二测试帧长L2，以及与其对应的吞吐量TH1和TH2，发送至第一数据分析单元；

步骤2)第一数据分析单元，接收所述第一测试单元发送的第一测试帧长L1、第二测试帧长L2、吞吐量TH1和TH2，通过下列方程组计算得出净容量V和封装开销H，

TH1＝V×L1/(L1+H)/[L1/(L1+20)]，

TH2＝V×L2/(L2+H)/[L2/(L2+20)]；

将计算得出的净容量V和封装开销H分别发送至第二数据分析单元和显示单元；

步骤3)第二测试单元测试第三测试帧长L3及测试帧数量N和背靠背突发时间t，发送至第二数据分析单元；

步骤4)第二数据分析单元，接收所述第一数据分析单元发送的净容量V和封装开销H，接收所述第二测试单元发送的第三测试帧长L3、测试帧数量N和背靠背突发时间t，通过下列公式计算得出桶的尺寸B：

B＝[N×(L3+H)×8-V×1000×1000×t]/8，

将计算得出同的尺寸B发送至显示单元；

步骤5)显示单元接收所述第一数据分析单元发送的净容量V和封装开销H、第二数据分析单元发送的桶的尺寸B，进行显示。

优选地，所述第一测试帧长L1，进一步为64字节。

优选地，所述第二测试帧长L2，进一步为1518字节。

优选地，所述第三测试帧长L3，进一步为1518字节。

优选地，所述第一测试单元和第二测试单元，进一步为具有RFC2544功能的仪表。

与现有技术相比，本发明所述的以太类专线网络侧参数分析方法及系统，具有以下有益效果：

现有技术中所有仪表测试以太类专线都是基于RFC2544结果，但是结果都是一组不可读的数据，测试人员不易直观其含义，而经本发明的系统和方法分析后输出的数据是直接可读的，直观反应测试专线的网络侧净容量、网络侧开销头长度和桶深度，具有直接意义。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本发明的以太类专线网络侧参数分析系统结构图；

图2是本发明的以太类专线网络侧参数分析方法流程图；

图3为方程组的图片；

图4为2M SDH以太专线吞吐量的对帧长的函数图像。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

实施例1

结合图1，本实施例提供了一种以太类专线网络侧参数分析系统，包括：第一测试单元101、第一数据分析单元102、第二测试单元103、第二数据分析单元104和显示单元105，其中，

所述第一测试单元101，与所述第一数据分析单元102相耦接，用于测试第一测试帧长L1和第二测试帧长L2，以及与其对应的吞吐量TH1和TH2，发送至所述第一数据分析单元102；

所述第一数据分析单元102，分别与所述第一测试单元101、第二数据分析单元104和显示单元105相耦接，用于接收所述第一测试单元101发送的第一测试帧长L1、第二测试帧长L2、吞吐量TH1和TH2，通过下列方程组计算得出净容量V和封装开销H，

TH1＝V×L1/(L1+H)/[L1/(L1+20)]，

TH2＝V×L2/(L2+H)/[L2/(L2+20)]；

将计算得出的净容量V和封装开销H分别发送至所述第二数据分析单元104和显示单元105；

所述第二测试单元103，与所述第二数据分析单元104相耦接，用于测试第三测试帧长L3及测试帧数量N和背靠背突发时间t，发送至所述第二数据分析单元104；

所述第二数据分析单元104，分别与所述第一数据分析单元102、第二测试单元103和显示单元105相耦接，用于接收所述第一数据分析单元102发送的净容量V和封装开销H，接收所述第二测试单元103发送的第三测试帧长L3、测试帧数量N和背靠背突发时间t，通过下列公式计算得出桶的尺寸B：

B＝[N×(L3+H)×8-V×1000×1000×t]/8，

将计算得出同的尺寸B发送至所述显示单元105；

所述显示单元105，分别与所述第一数据分析单元102和第二数据分析单元104相耦接，用于分别接收所述第一数据分析单元102发送的净容量V和封装开销H、第二数据分析单元104发送的桶的尺寸B，进行显示。

优选地，所述第一测试帧长L1，进一步为64字节。

优选地，所述第二测试帧长L2，进一步为1518字节。

优选地，所述第三测试帧长L3，进一步为1518字节。

优选地，所述第一测试单元和第二测试单元，进一步为仪表RFC2544。

本实施例还提供一种以太类专线网络侧参数分析方法，应用上述以太类专线网络侧参数分析系统，包括以下步骤：

步骤1)第一测试单元测试第一测试帧长L1和第二测试帧长L2，以及与其对应的吞吐量TH1和TH2，发送至第一数据分析单元；

步骤2)第一数据分析单元，接收所述第一测试单元发送的第一测试帧长L1、第二测试帧长L2、吞吐量TH1和TH2，通过下列方程组计算得出净容量V和封装开销H，

TH1＝V×L1/(L1+H)/[L1/(L1+20)]，

TH2＝V×L2/(L2+H)/[L2/(L2+20)]；

将计算得出的净容量V和封装开销H分别发送至第二数据分析单元和显示单元；

步骤3)第二测试单元测试第三测试帧长L3及测试帧数量N和背靠背突发时间t，发送至第二数据分析单元；

步骤4)第二数据分析单元，接收所述第一数据分析单元发送的净容量V和封装开销H，接收所述第二测试单元发送的第三测试帧长L3、测试帧数量N和背靠背突发时间t，通过下列公式计算得出桶的尺寸B：

B＝[N×(L3+H)×8-V×1000×1000×t]/8，

将计算得出同的尺寸B发送至显示单元；

步骤5)显示单元接收所述第一数据分析单元发送的净容量V和封装开销H、第二数据分析单元发送的桶的尺寸B，进行显示。

本方法中所述第一测试帧长L1，进一步为64字节。

本方法中所述第二测试帧长L2，进一步为1518字节。

本方法中所述第三测试帧长L3，进一步为1518字节。

本方法中所述第一测试单元和第二测试单元，进一步为仪表RFC2544。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供的应用实施例。

现以某公司一条2M速率的SDH以太电路为例进行分析，因为速率是2M，可以知道是以VC12为颗粒的，用GFP方式对行封装，2544吞吐量＝VC(或级联)净容量×GFP封装效率/以太封装效率；V为VC12的净容量，单位Mbps；H为GFP封装开销，单位BYTE；B为桶的尺寸，单位BYTE，t为背靠背突发时间，单位为秒。

利用具有RFC2544功能的仪表的吞吐量测试功能测试L1(推荐64字节)字节帧长，测得吞吐量结果为TH1Mbps。

根据第一测试帧长及其吞吐量结果列出等式1：TH1＝TH1＝V×L1/(L1+H)/[L1/(L1+20)]；利用具有RFC2544功能的仪表的吞吐量测试功能测试L2(推荐1518字节)字节帧长，测得吞吐量结果为TH2Mbps；根据第二测试帧长及其吞吐量结果列出等式2：TH2＝V×L2/(L2+H)/[L2/(L2+20)]；计算等式1和等式2的二元一次方程组，得出净容量V和封装开销H

利用具有RFC2544功能的仪表的背靠背测试功能测试L3(推荐1518字节)字节帧长，测得背靠背结果为N个帧和背靠背突发时间t。利用公式B＝[N×(L3+H)×8-V×1000×1000×t]/8计算出桶的尺寸B。

利用本发明的系统对被测2M以太电路进行分析，帧长L1和L2分别选64和1518字节，测得TH64＝2.53Mbps，TH1518＝2.19Mbps，带入上面方程求解。经计算最后得到VC12净容量2.176，GFP封装长度为8字节。

图3为方程组的图片，图3中的交点就是方程组的解(8，2.176)。

图3中除了64字节帧长和1518字节帧长，还加了一个128字节帧长的方程图像。不论选何种帧长，它们都交于一点，即对于被测电路它们都有公共解(8，2.176)。得到解以后，就可建立帧长与实测吞吐量间的函数关系,如下图4所示，图4为2M SDH以太专线吞吐量的对帧长的函数图像，解析式TH＝2.176×L/(L+8)×(L+20)/L。

需要说明的是任何一条以太专线都可以写出一个解释式，函数图像一般为双曲线。但开销H小于20字节时，曲线在Y轴向上渐进，即小帧长测出吞吐量高。若H>20的专线，曲线在Y轴上向下渐进，即大帧长测出吞吐量高。

确定了封装头长度H和vc净容量V的测定算法，再对第三个参数接口buffer区的深度进行测定。由于整个缓冲区就像一个水池，现在设水池的容积为B，水池的排水速度前文已经测定为V(vc12净容量)，现在以恒定大流量v1向水池中注水，t秒钟后水池满溢。则水池容积B＝t秒钟注入的水量-t秒钟排走的水量。

现在用帧长L对电路进行背靠背测试，突发时间为t秒。实测的背靠背突发速率值为v1。则buf深度＝v1×t-V×t。这个算式得出结果显然是不精确的，因为没有算上开销，如果算上以太和GFP开销后，注水和排水速度都可能变化。buffer深度最后的算法确定为B＝(v1×(L+H)/(L+20)×t-V×t)/8。

在实地测试中，人们习惯用突发帧的个数来定义背靠背值，所以，设t秒钟突发N个帧，则上面算式转换为：B＝[N×(L+H)×8-V×1000×1000×t]/8

在0.01％的精度下在一端对该专线进行2544背靠背测试。背靠背帧长选1518字节。最后测出突发帧个数为51个，突发时间是0.00063秒。带入算式B＝[N×(L+H)×8-V×1000×1000×t]/8，得到buffer深度约为7.7万字节。与实际配置相符。

当然本发明以“以太类专线”为算法适用对象进行阐述，但并不局限以太报文作为被封装对象，如果网络侧被封装的不是以太报文，而是IP报文(路由器环境)或其他PDU，本发明所公开的方法仍适用，亦属保护范畴。

与现有技术相比，本发明所述的以太类专线网络侧参数分析方法及系统，具有以下有益效果：

现有技术中所有仪表测试以太类专线都是基于RFC2544结果，但是结果都是一组不可读的数据，测试人员不易直观其含义，而经本发明的系统和方法分析后输出的数据是直接可读的，直观反应测试专线的网络侧净容量、网络侧开销头长度、和桶深度，具有直接意义。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种以太类专线网络侧参数分析系统，其特征在于，包括：第一测试单元、第一数据分析单元、第二测试单元、第二数据分析单元和显示单元，其中，

所述第一测试单元，与所述第一数据分析单元相耦接，用于测试第一测试帧长L1和第二测试帧长L2，以及与其对应的吞吐量TH1和TH2，发送至所述第一数据分析单元；

所述第一数据分析单元，分别与所述第一测试单元、第二数据分析单元和显示单元相耦接，用于接收所述第一测试单元发送的第一测试帧长L1、第二测试帧长L2、吞吐量TH1和TH2，通过下列方程组计算得出净容量V和封装开销H，

TH1＝V×L1/(L1+H)/[L1/(L1+20)]，

TH2＝V×L2/(L2+H)/[L2/(L2+20)]；

将计算得出的净容量V和封装开销H分别发送至所述第二数据分析单元和显示单元；

所述第二测试单元，与所述第二数据分析单元相耦接，用于测试第三测试帧长L3及测试帧数量N和背靠背突发时间t，发送至所述第二数据分析单元；

所述第二数据分析单元，分别与所述第一数据分析单元、第二测试单元和显示单元相耦接，用于接收所述第一数据分析单元发送的净容量V和封装开销H，接收所述第二测试单元发送的第三测试帧长L3、测试帧数量N和背靠背突发时间t，通过下列公式计算得出桶的尺寸B：

B＝[N×(L3+H)×8-V×1000×1000×t]/8，

将计算得出同的尺寸B发送至所述显示单元；

所述显示单元，分别与所述第一数据分析单元和第二数据分析单元相耦接，用于分别接收所述第一数据分析单元发送的净容量V和封装开销H、第二数据分析单元发送的桶的尺寸B，进行显示。

2.根据权利要求1所述的以太类专线网络侧参数分析系统，其特征在于，所述第一测试帧长L1，进一步为64字节。

3.根据权利要求1或2所述的以太类专线网络侧参数分析系统，其特征在于，所述第二测试帧长L2，进一步为1518字节。

4.根据权利要求3所述的以太类专线网络侧参数分析系统，其特征在于，所述第三测试帧长L3，进一步为1518字节。

5.根据权利要求1所述的以太类专线网络侧参数分析系统，其特征在于，所述第一测试单元和第二测试单元，进一步为具有RFC2544功能的仪表。

6.一种应用权利要求1至5中任一所述系统进行以太类专线网络侧参数分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)第一测试单元测试第一测试帧长L1和第二测试帧长L2，以及与其对应的吞吐量TH1和TH2，发送至第一数据分析单元；

步骤2)第一数据分析单元，接收所述第一测试单元发送的第一测试帧长L1、第二测试帧长L2、吞吐量TH1和TH2，通过下列方程组计算得出净容量V和封装开销H，

TH1＝V×L1/(L1+H)/[L1/(L1+20)]，

TH2＝V×L2/(L2+H)/[L2/(L2+20)]；

将计算得出的净容量V和封装开销H分别发送至第二数据分析单元和显示单元；

步骤3)第二测试单元测试第三测试帧长L3及测试帧数量N和背靠背突发时间t，发送至第二数据分析单元；

步骤4)第二数据分析单元，接收所述第一数据分析单元发送的净容量V和封装开销H，接收所述第二测试单元发送的第三测试帧长L3、测试帧数量N和背靠背突发时间t，通过下列公式计算得出桶的尺寸B：

B＝[N×(L3+H)×8-V×1000×1000×t]/8，

将计算得出同的尺寸B发送至显示单元；

步骤5)显示单元接收所述第一数据分析单元发送的净容量V和封装开销H、第二数据分析单元发送的桶的尺寸B，进行显示。

7.根据权利要求6所述的以太类专线网络侧参数分析方法，其特征在于，所述第一测试帧长L1，进一步为64字节。

8.根据权利要求6或7所述的以太类专线网络侧参数分析方法，其特征在于，所述第二测试帧长L2，进一步为1518字节。

9.根据权利要求8所述的以太类专线网络侧参数分析方法，其特征在于，所述第三测试帧长L3，进一步为1518字节。

10.根据权利要求6所述的以太类专线网络侧参数分析方法，其特征在于，所述第一测试单元和第二测试单元，进一步为具有RFC2544功能的仪表。